《初识机械》课件

初识机械机械是现代工业的基础,涵盖了广泛的领域,从简单的机械装置到复杂的工业系统这一课程将带您全面了解机械的基本概念、工作原理和应用,为您未来的学习和工作奠定基础简介机械简介机械广泛应用机械是利用一定的物理定律和工机械广泛应用于工业生产、交通艺原理,通过结构设计来实现特定运输、仪器仪表、医疗设备等各功能的装置个领域,为人类生活带来巨大便利学习机械的重要性系统学习机械的基本概念、特征和分类,有助于理解各种机械设备的工作原理和使用方法机械的定义物理实体机械是由各种零件组成的物理实体,可以将输入的能量转换为所需的输出力量和运动功能性设备机械是为了完成某种特定功能而设计制造的工具和装置,广泛应用于生产生活各个领域运动形式机械系统中的各个部件通过运动方式相互联系,实现复杂的动作和功能机械的特征复杂性多功能性连续性智能性现代机械往往由许多零件组成机械可以完成广泛的任务,从机械可以连续、重复地执行动现代机械可以通过传感器和控,结构复杂,需要运用各种原理简单的起重搬运到精密的加工作,大大提高生产效率和产品制系统实现自动化操作,具备和技术进行设计和制造制造,适用于各种应用场景质量一定的感知和决策能力机械的分类按结构形式分类按运动分类12包括简单机械和复杂机械简包括平面运动和空间运动平单机械有杠杆、轮轴、斜面等面运动又分为刚体运动和液压，复杂机械有车床、铣床、钻运动床等按动力源分类按用途分类34包括人力机械和动力机械动包括生产机械和运输机械生力机械又分为电力机械、内燃产机械又分为加工机械和测量机械等机械等简单机械杠杆轮轴斜面杠杆是最简单的机械之一,利用施加在支点轮轴是由圆柱形的轴和同轴的轮组成的简单斜面是一种利用重力作用来放大作用力的简附近的小力可以产生大的力矩,从而放大作机械,通过直径的差异可以实现力的放大或单机械,常见于楼梯、斜坡等日常生活中用力常见于平衡秤、举重等场合转矩的放大广泛应用于各种机械装置中通过调整斜面的角度可以改变力的放大倍数杠杆杠杆是最基本的简单机械之一,由一个支点、一个施力点和一个受力点组成通过杠杆可以放大施加在受力点上的力,从而实现更大的机械优势杠杆广泛应用于各种机械装置中,如起重机、吊车、螺丝起子等,是机械设计中不可或缺的关键组件轮轴轮轴是一种简单而常见的机械装置,由圆盘状的轮和连接轮的轴组成它可以实现转动或平移运动的传递,广泛应用于各种机械设备中轮轴的工作原理是利用轮滚动时产生的摩擦力,使轮带动轴转动通过合理设计轮轴参数,可以实现转速放大或减小、力矩转换等功能斜面斜面是一种简单机械,由一个倾斜的平面组成利用斜面可以减小施加于物体上的力,同时需要克服的距离增大斜面广泛应用于各种机械设备中,如螺丝刀、楔子、斜坡等楔子楔子的结构楔子的应用楔子的工作原理楔子由两个呈楔形的面组成,通过把两个楔楔子可用于分裂木材、固定物体、提升重物当外力作用于楔子时,楔面会相互挤压,产生面相互挤压来产生作用力这种简单机械可等其简单结构和高效作用使其成为人类使较大的作用力利用楔子的这一特性,可以以放大力量,广泛应用于日常生活和工业中用最早的机械之一放大力量,提高机械的效率螺旋螺旋是一种简单机械,由螺纹表面沿一定角度螺旋而成螺旋的形状可以是圆柱形或圆锥形,广泛应用于手扳手、起重设备等工具和机械中其优点是能将旋转运动转换为直线运动,可放大力量,提高效率复杂机械齿轮传动皮带传动链条传动液压机通过齿轮相互啮合传递力矩和使用皮带连接两个轮子,实现动通过链条环环相扣实现动力传利用液体压力放大力量,广泛应转动运动,应用于多种机械中力的传递和转速调整广泛用递,适用于高负载和危险环境用于工业制造、矿山等领域于工业设备车床车床是最常见的金属切削机床之一,广泛应用于机械制造业它可以加工各种金属零件,如齿轮、轴类等,具有高精度和高生产率的特点车床通过旋转工件和切削刀具的相对运动来实现加工车床的主要部件包括床身、头架、尾架、导轨和刀架等,操作简单、结构坚固,是机械制造的基础设备铣床机械结构加工方式数控系统铣床是一种常见的金属加工机床,由床身、铣床通过旋转的刀具切割工件,可以实现平现代铣床多采用数控系统控制,操作人员可工作台、主轴箱、刀架等核心部件组成,能面、槽、键座等复杂形状的加工,广泛应用通过计算机程序控制刀具运动轨迹,提高加进行各种复杂的加工于机械制造领域工精度和效率钻床钻床是一种常见的机床,用于在工件上钻孔以及进行其他加工它由主轴、进给机构、工作台等部件组成,能提高工件加工精度和效率钻床广泛应用于汽车、航空航天、机械制造等领域,是现代工业生产不可或缺的重要设备液压机高压液压金属加工利器精密控制液压机利用液体压力传递力量,可以产生非液压机在金属加工领域广泛应用,可以执行液压机通过精密的控制系统,可以根据工艺常高的压力,用于各种金属成型、切割和破金属的锻造、冲压、弯曲等复杂操作需求准确地控制力度、速度和行程,确保加碎作业工质量齿轮传动动力传递速度变换精度高齿轮传动可以准确、高效地传递动力,适通过不同尺寸的齿轮配对,可以实现电机齿轮传动可以实现高精度的传动,广泛应用于各种机械设备转速的增减和转向变换用于精密机械和测量仪器皮带传动简单可靠柔性传动12皮带传动是机械传动中最简单、最经济的方式之一,结构简单皮带可以跨越较大距离进行动力传输,允许两轴之间有一定的、维修容易、噪音小相对位移减振效果好广泛应用34皮带的柔性能起到一定的缓冲和减振作用,保护机械零件免受皮带传动广泛应用于机床、农业机械、纺织机械、汽车等各冲击载荷的影响个领域链条传动结构简单传动平稳传动效率高载荷能力强链条传动由链条、链轮和链条链条接合的咬合特性使传动更链条传动的传动效率一般可达链条具有良好的抗拉强度,能张紧装置组成,结构简单、容加平稳,噪声小,适用于高转速90%以上,高于其他皮带和齿承受较大的冲击载荷和扭矩易制造和维修传动轮传动运动学刚体运动平面运动12研究物体的整体位移、速度和物体在平面内的位移、速度和加速度变化规律的学科分为加速度变化,例如车轮滚动、折平面运动和空间运动两种臂机构的运动空间运动位移、速度和加速度34物体在三维空间内的位移、速运动学描述物体在时间和空间度和加速度变化,例如飞机的飞中的位置变化规律,是机械设计行轨迹、机械手臂的活动范围的基础刚体运动平移运动旋转运动平面运动空间运动刚体在直线上平行移动,不改刚体绕一定轴线旋转,不改变刚体同时具有平移和旋转两种刚体在三维空间中运动,具有变形状和大小例如飞机起飞形状和大小例如轮子、齿轮运动,整体运动在一个平面内平移和旋转的复杂组合例如和降落的水平运动等各种转动构件的旋转运动例如台式计算机的旋转和平飞机和卫星的飞行轨迹移平面运动定义特点平面运动是一种二维运动,所有点平面运动中,物体的移动受到水平都在同一个平面上运动和垂直方向两个独立变量的影响应用平面运动常见于许多机械设备和工艺过程中,如旋转机械、滑动机构等空间运动旋转运动物体绕一个固定轴线做的圆周运动,如地球绕自身轴心旋转平移运动物体在直线上的位置变化,如汽车沿道路行驶复合运动物体同时具有两种或两种以上运动形式,如飞机的飞行动力学定义研究内容12动力学是研究物体在力的作用动力学主要研究物体的位移、下的运动规律的学科速度、加速度和质量与力的关系分类应用34动力学可分为刚体动力学、流动力学理论广泛应用于机械设体动力学和粒子动力学等不同计、航天航空、车辆工程等领领域域牛顿运动定律第一定律第二定律第三定律任何物体都会保持匀速直线运动或静止状态物体的加速度与作用于物体的合外力成正比任何一个物体所受的作用力都有一个等大反,除非有外力作用,与物体质量成反比作用力,且两力作用于两个不同的物体上动量定理动量的定义动量定理动量守恒应用动量是物体质量与速度的乘积对于一个物体或系统,外力做在无外力作用的情况下,一个动量定理在各种机械系统的设,表示物体在运动过程中所具的净功等于该物体或系统动量封闭系统的总动量是保持不变计、分析和优化中广泛应用,有的一种量的变化量动量的变化由外力的这就是动量守恒定律是理解和预测机械运动的重要的作用引起工具功和能功能功是物体在外力作用下所做的功能是物体所具有的做功的能力，是力和移动距离的乘积功可能可以分为动能和势能两种形式以提供能量来促进机械装置的运能量可以在不同形式之间转换作能量守恒定律能量不会凭空创造或消失,而是在不同形式之间相互转换这是机械运动的基本定律机械效率功率的持续输出减少能量损失实际测试评估机械效率是指输出功率与输入功率的比值提高机械效率的关键是减少各种形式的能量通过实际测试可以准确评估机械的效率水平良好的设计可以提高机械的功率输出和持续损失,如摩擦损失、热量损失等优化设计,为后续优化提供依据测试数据可用于分工作能力可大幅降低能量损耗析问题所在并改进设计机械设计材料选择结构设计尺寸公差可靠性设计在机械设计中,合理选择适当结构设计需要考虑各种载荷条在设计时还需要合理确定各零机械可靠性的设计确保机械在的材料非常重要材料的物理件,确保机械在运行过程中能件的尺寸公差,以确保机械装预期使用寿命内能安全、稳定和化学性质直接影响机械的强承受各种外力而不发生变形或配时各部件能够可靠配合地工作,降低故障风险度、刚度、耐久性和可制造性失效材料选择力学性能化学稳定性选择具有高强度、耐磨性和刚度根据工作环境选择抗腐蚀、抗化的材料,以确保机械结构的可靠性学侵蚀的材料,延长机械使用寿命工艺性成本因素选择容易加工制造的材料,降低生在满足技术要求的前提下,尽可能产成本,提高制造效率选择价格合理的材料结构强度材料特性选用合适的材料是确保机械结构强度的关键需要考虑材料的抗拉强度、抗压强度和硬度等特性结构设计通过优化结构设计,可以有效提高机械的整体强度合理分布应力是关键,需要避免应力集中载荷分析准确分析各部件受到的载荷状况,是保证结构强度的基础需要全面考虑静载、动载和疲劳等各种载荷。